TW201537409A - 觸控模組 - Google Patents
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Abstract
一種觸控模組，包含一基板以及一電極層。電極層形成於基板上，電極層包含至少一個沿一第一方向排列之第一電極列，第一電極列包含複數個沿一第二方向排列之第一電極單元，且第一電極單元之密度依一第一預定比率規則進行改變。
Description
本發明關於一種觸控模組，尤指一種可有效提高製造良率與觸控精確度之觸控模組。
近來，觸控面板(touch panel)已被廣泛地應用在各個領域，例如遊客導覽系統、自動櫃員機、銷售點終端機、工業控制系統、電玩娛樂平台等。一般而言，觸控面板可分為下列幾種：電阻式(resistive)、電容式(capacitive)、光學式(optics)以及音波式(surface acoustic wave)，其中，又以電容式觸控面板的應用最為普遍。
電容式觸控面板的基板是兩面都塗上導電材料，外側再覆上防刮塗膜。基板上的電極會產生均勻的低壓電場。當手指接觸到螢幕時，會與電場產生電容耦合，而吸去微小的電流。各電極負責測量電流，再由控制器計算出手指的座標。
於先前技術中，電容式觸控模組包含一基板以及複數個三角形電極。三角形電極係藉由印刷、蝕刻或濺鍍等製程形成於基板上。由於上述製程的品質問題，常導致三角形電極的尖端成形良率不高，進而影響電容式觸控模組邊緣二側的觸控精確度。此外，電容式觸控模組係根據手指與相鄰二三角形電極之接觸面積比例來計算觸控位置。若手指只接觸到一個三角形電極，電容式觸控模組將無法正確計算出觸控點的位置。
本發明提供一種可有效提高製造良率與觸控精確度之觸控模組，以解決上述之問題。
根據一實施例，本發明之觸控模組包含一基板以及一電極層。電極層形成於基板上，電極層包含至少一個沿一第一方向排列之第一電極列，第一電極列包含複數個沿一第二方向排列之第一電極單元，且第一電極單元之密度依一第一預定比率規則進行改變。
於此實施例中，電極層更包含至少一個沿第一方向排列之第二電極列，第二電極列包含複數個沿第二方向排列之第二電極單元，且第二電極單元之密度依一第二預定比率規則進行改變。
於此實施例中，每一個第一電極單元與每一個第二電極單元皆呈非三角形之多邊形。
綜上所述，由於每一個第一電極單元與每一個第二電極單元皆呈非三角形之多邊形(例如，矩形)，亦即本發明之第一電極單元與第二電極單元不具有先前技術之三角形電極的尖端，因此本發明之觸控模組可有效提高製造良率與邊緣部分的觸控精確度。
此外，由於本發明之觸控模組之判斷，乃係以一面積線性變化之感測圖形(例如：方形、矩形或多邊形)內進行密度的判斷，而非如現有技術中以三角形電極(包含尖端)的有限面積進行感測，因此，可以確保每一電極單元與手指指腹間有最大的面積接觸(例如，手指接觸點完全位於矩形單位感測面積內)，獲得最充分的感測數據，從而提高感測精確度。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
2、3、4、5、6、7‧‧‧觸控模組
20、50‧‧‧基板
22、52‧‧‧電極層
220、520‧‧‧第一電極列
221‧‧‧感測單位
222、522‧‧‧第二電極列
224‧‧‧主要電極列
226‧‧‧第三電極列
524‧‧‧第一連接部
526‧‧‧第二連接部
528‧‧‧第一導線
530‧‧‧第二導線
2200、5200‧‧‧第一電極單元
2220、5220‧‧‧第二電極單元
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
P1、P2、P3‧‧‧觸控點
第1圖為根據本發明一實施例之觸控模組的示意圖。
第2圖為根據本發明另一實施例之觸控模組的示意圖。
第3圖為根據本發明另一實施例之觸控模組的示意圖。
第4圖為根據本發明另一實施例之觸控模組的示意圖。
第5圖為根據本發明另一實施例之觸控模組的示意圖。
第6圖為根據本發明另一實施例之觸控模組的示意圖。
請參閱第1圖，第1圖為根據本發明一實施例之觸控模組2的示意圖，如第1圖所示，電極層22係可由至少一沿第一方向D1排列之第一電極列220，其中該第一電極列220係由複數個沿第二方向D2排列之第一電極單元2200相連所組成，且該複數個第一電極單元2200之密度依第一預定比率規則進行改變。
如第2圖所示，觸控模組2包含一基板20以及一電極層22。電極層22形成於基板20上。電極層22可由透明的氧化銦錫、氧化銻錫或其它電極材料藉由印刷製程或其它製程形成於基板20上。
電極層22包含至少一個沿第一方向D1排列之第一電極列220以及至少一個沿第一方向D1排列之第二電極列222。於此實施例中，電極層22包含複數個沿第一方向D1排列之第一電極列220以及複數個沿第一方向D1排列之第二電極列222。每一個第一電極列220包含複數個沿第二方向D2排列之第一電極單元2200，其中第一電極單元2200之密度依一第一預定比率規則進行改變，所述的第一預定比率規則，於本較佳實施例中是一沿第二方向D2固定遞減的比率。每一個第二電極列222包含複數個沿第二方向D2排列之第二電極單元2220，其中第二電極單元2220之密度依一第二預定比率規則進行改變，所述的第二預定比率規則，於本較佳實施例中是一沿第二方向D2固定遞增的比率。意即，第一電極單元2200之密度可沿第二方向D2等比率遞減，且第二電極單元2220之密度可沿第二方向D2等比率遞增，但不以此為限。上面所述「密度」，具體解說可以是：一個第一電極單元2200與一個第二電極單元2220形成一個感測單位221，假設第一電極單元2200的面積為A，且第二電極單元2220的面積為B，則每一個A加B的總和面積單位的總和係為定值，如此而分別成立：第一電極單元2200的密度為A/(A+B)；
第二電極單元2220的密度為B/(A+B)。舉例而言，在一個感測單位221中，第一電極單元2200的密度為90%，則第二電極單元2220的密度為10%；在另一個感測單位221中，第一電極單元2200的密度為80%，則第二電極單元2220的密度為20%；以此類推。此外，如第1圖中的右側所示，同一第一電極列220內各第一電極單元2200間的面積比值定義如下，假設一面積為N且密度為100%，第一電極單元2200的面積為A等於0.8N，且相鄰之另第一電極單元2200面積為B等於0.6N，則A的密度為80%(A/N)，B的密度為60%(B/N)，以此類推。
唯所述之「密度」概念並不以上述為限，舉例而言，當電極單元係由網狀結構構成(如第4圖所示)，則單一電極單元可形成一個感測單位，其密度可基於其網狀結構的疏密程度而定，當網狀結構越疏則密度越低，而當網狀結構越密則密度越高。
於此實施例中，每一個第一電極列220之第一電極單元2200與每一個第二電極列222之第二電極單元2220沿第二方向D2交錯排列，進而形成複數個主要電極列224。換言之，每一個主要電極列224係由一個第一電極列220與一個第二電極列222組成。藉由感測手指接觸到的第一電極列220與第二電極列222的電容變化量，即可準確地計算出觸控位置。
於此實施例中，每一個第一電極單元2200與每一個第二電極單元2220皆呈矩形。由於本發明之第一電極單元2200與第二電極單元2220不具有先前技術之三角形電極的尖端，因此本發明之觸控模組2可有效提高製造良率與觸控精確度。需說明的是，第一電極單元2200與第二電極單元2220並不以矩形為限，可根據實際需求而設計為非三角形之多邊形(例如，四邊形、六邊形、八邊形等)。
請參閱第2圖，第2圖為根據本發明另一實施例之觸控模組3的示意圖。觸控模組3與上述之觸控模組2的主要不同之處在於，觸控模組3之每一個主要電極列224之一側具有突出部，另一側具有凹入部，如第2圖
所示。當觸控點位於相鄰二主要電極列224之間時(亦即，觸控點同時接觸相鄰二主要電極列224的突出部與凹入部)，相鄰二主要電極列224的電容皆會發生變化。藉此，可有效提高第一方向D1上的觸控準確度。此外，電極層22更包含二個第三電極列226，分別位於所有主要電極列224之二側。藉此，即可有效提高觸控模組3兩側的觸控準確度。需說明的是，第2圖中與第1圖中所示相同標號的元件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。
請參閱第3圖，第3圖為根據本發明另一實施例之觸控模組4的示意圖。觸控模組4與上述之觸控模組2的主要不同之處在於，觸控模組4之第一電極單元2200與第二電極單元2220可沿第一方向D1分割成複數個子區域，如第3圖所示。藉此，可進一步提高第一方向D1與第二方向D2上的觸控準確度。需說明的是，第3圖中與第1圖中所示相同標號的元件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。
請參閱第4圖，第4圖為根據本發明另一實施例之觸控模組5的示意圖。如第4圖所示，觸控模組5包含一基板50以及一電極層52。電極層52形成於基板50上。電極層52可由透明的氧化銦錫、氧化銻錫或其它電極材料藉由印刷製程或其它製程形成於基板50上。
於此實施例中，電極層52包含複數個沿第一方向D1排列之第一電極列520以及複數個沿第一方向D1排列之第二電極列522。每一個第一電極列520包含複數個沿第二方向D2排列之第一電極單元5200，其中第一電極單元5200呈網狀設置而具有其密度，且第一電極單元5200之密度依一第一預定比率規則進行改變，所述的第一預定比率規則，於本較佳實施例中是一沿第二方向D2固定遞減的比率。每一個第二電極列522包含複數個沿第二方向D2排列之第二電極單元5220，其中第二電極單元5220呈網狀設置而具有其密度，且第二電極單元5220之密度依一第二預定比率規則進行改變，所述的第二預定比率規則，於本較佳實施例中是一沿第二方向D2固定遞增的比率。意即，第一電極單元5200之密度可沿第二方向D2等比率遞減，且
第二電極單元5220之密度可沿第二方向D2等比率遞增，但不以此為限。上面所述「密度」係如前所述，在此不再贅述。
於此實施例中，第一電極列520與第二電極列522沿第一方向D1交錯排列，使得第一電極列520與第二電極列522大致上相互平行。此外，至少二第一電極列520連接於一第一連接部524，且至少二第二電極列522連接於一第二連接部526，其中第一連接部524連接一第一導線528，且第二連接部526連接一第二導線530。藉由感測手指接觸到的第一電極列520與第二電極列522的電容變化量，即可準確地計算出觸控位置。
於此實施例中，每一個第一電極單元5200與每一個第二電極單元5220皆呈矩形。由於本發明之第一電極單元5200與第二電極單元5220不具有先前技術之三角形電極的尖端，因此本發明之觸控模組5可有效提高製造良率與觸控精確度。此外，由於至少二第一電極列520連接於第一連接部524，且至少二第二電極列522連接於第二連接部526，本發明可有效減少第一導線528與第二導線530的數量，亦即可有效減少掃描線的數量。需說明的是，第一電極單元5200與第二電極單元5220並不以矩形為限，可根據實際需求而設計為非三角形之多邊形(例如，四邊形、六邊形、八邊形等)。
需說明的是，第一連接部524與至少二第一電極列520可由透明的氧化銦錫、氧化銻錫或其它電極材料一體成型於基板50上，且第二連接部526與至少二第二電極列522可由透明的氧化銦錫、氧化銻錫或其它電極材料一體成型於基板50上。因此，第一連接部524與第二連接部526具有阻抗特性。當有二觸控點P1、P2分別位於第4圖所示之位置時，由於觸控點P1較靠近第一導線528，其感測到的電容變化量較大，由於觸控點P2較遠離第一導線528，其感測到的電容變化量較小。因此，即使手指只觸碰到單一電極列，本發明仍可根據第一連接部524與第二連接部526之阻抗特性準確地計算出觸控位置。此外，如第4圖所示，本發明可使第一電極單元5200與第二電極單元5220呈網狀設置而具有其密度，使得第一電極單元5200之密度
沿第二方向D2遞減，且第二電極單元5220之密度沿第二方向D2遞增。當有二觸控點P2、P3分別位於第4圖所示之位置時，本發明仍可根據不同的面積密度與面積比例準確地計算出觸控位置。舉例而言，觸控點P2接觸到的第一電極單元5200的密度較大，而觸控點P3接觸到的第一電極單元5200的密度較小，本發明即可根據不同的面積密度與面積比例準確地計算出觸控點P2、P3的位置。
請參閱第5圖，第5圖為根據本發明另一實施例之觸控模組6的示意圖。觸控模組6與上述之觸控模組5的主要不同之處在於，第一電極單元5200之密度同時向上向下遞增，且第二電極單元5220之密度亦同時向上向下遞增。意即，上述之第一預定比率規則與第二預定比率規則皆為同時向上向下遞增。需說明的是，第5圖中與第4圖中所示相同標號的元件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。
請參閱第6圖，第6圖為根據本發明另一實施例之觸控模組7的示意圖。觸控模組7與上述之觸控模組6的主要不同之處在於，第一電極單元5200之密度同時向上向下遞減，且第二電極單元5220之密度亦同時向上向下遞減。意即，上述之第一預定比率規則與第二預定比率規則皆為同時向上向下遞減。需說明的是，第6圖中與第5圖中所示相同標號的元件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。
綜上所述，由於每一個第一電極單元與每一個第二電極單元皆呈非三角形之多邊形(例如，矩形)，亦即本發明之第一電極單元與第二電極單元不具有先前技術之三角形電極的尖端，因此本發明之觸控模組可有效提高製造良率與觸控精確度。此外，本發明可使主要電極列之一側具有突出部，另一側具有凹入部，來提高觸控準確度。再者，本發明可於所有主要電極列之二側設置第三電極列，來提高觸控模組兩側的觸控準確度。
再者，由於本發明之觸控模組之判斷，乃係以一面積線性變化之感測圖形(例如：方形、矩形或多邊形)內進行密度的判斷，而非如現有技術中
以三角形電極(包含尖端)的有限面積進行感測，因此，可以確保每一電極單元與手指指腹間有最大的面積接觸(例如，手指接觸點完全位於矩形單位感測面積內)，獲得最充分的感測數據，從而提高感測精確度。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
2‧‧‧觸控模組
20‧‧‧基板
22‧‧‧電極層
220‧‧‧第一電極列
221‧‧‧感測單位
222‧‧‧第二電極列
224‧‧‧主要電極列
2200‧‧‧第一電極單元
2220‧‧‧第二電極單元
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
Claims (12)
- 一種觸控模組，包括：一基板；一電極層，其中該電極層係包含有至少一個以上沿一第一方向排列之第一電極列，其中該電極層係形成於該基板之上；該第一電極列，係包含有複數個沿一第二方向排列之第一電極單元；以及該些第一電極單元之密度，係依一第一預定比率規則進行改變。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控模組，其中該電極層更包含至少一個沿該第一方向排列之第二電極列，各該第二電極列係包含複數個沿該第二方向排列之第二電極單元，該些第二電極單元之密度依一第二預定比率規則進行改變。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控模組，其中該第一電極列之該些第一電極單元與該第二電極列之該些第二電極單元沿該第二方向交錯排列，進而形成一主要電極列。
- 如申請專利範圍第3項所述之觸控模組，其中該主要電極列之一側具有突出部，另一側具有凹入部。
- 如申請專利範圍第3項所述之觸控模組，其中該電極層更包含二個第三電極列，係分別位於全部該主要電極列之二側。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控模組，其中該第一電極列與該第二電極列沿該第一方向交錯排列。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控模組，其中至少二該第一電極列連接於一第一連接部，該第一連接部連接一第一導線，至少二該第二電極列連接於一第二連接部，且該第二連接部連接一第二導線。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控模組，其中各該第一電極單元與各該 第二電極單元皆呈非三角形之多邊形。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控模組，其中該些第一電極單元之密度係依該第一預定比率規則遞減，該些第二電極單元之密度係依該第二預定比率規則遞增。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控模組，其中該些第一電極單元之密度係依該第一預定比率規則同時向上向下遞增。
- 如申請專利範圍第1項所述之觸控模組，其中該些第一電極單元之密度係依該第一預定比率規則同時向上向下遞減。
- 如申請專利範圍第2項所述之觸控模組，該第一電極列與該第二電極列係形成於該基板的同一表面上。
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| CN104951158A (zh) | 2015-09-30 |
| CN203909770U (zh) | 2014-10-29 |
| US20150277484A1 (en) | 2015-10-01 |
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